C100高性能混凝土配合比试验研究

在原材料筛选试验基础上,采用掺入活性矿物掺合料、高效减水剂的方法进行高性能混凝土试配.根据全计算配合比设计及四因素三水平正交试验结果,优选出了符合深冻结井筒筑壁施工要求的C100高性能混凝土配合比.提出了C100高性能混凝土适宜的水泥品种及用量、水胶比、砂率、矿物掺合料种类及用量、聚羧酸系高效减水剂用量等.     

提高深部岩石巷道爆破掘进效率的理论探讨与实践

对岩石巷道爆破理论进行了探讨.扼要介绍了淮南矿业集团3个矿(重点介绍潘三矿)深部岩巷掘进爆破试验情况.     

石禄铁矿扇形中深孔爆破块度分布特征研究

为优化扇形中深孔爆破块度分布,进行9次扇形孔爆破现场试验,采用数字图像处理软件Split-Desk 4.0对爆堆进行图像处理,通过线性拟合得到爆破块度分布预测模型,并计算对应爆堆的分形维数。试验结果表明：微差爆破有利于控制大块率,对扇形孔孔口进行间隔装药,有利于降低中深孔爆破粉矿率。数值模拟结果显示,孔底有效峰值应力<中间有效峰值应力<孔口有效峰值应力,容易在孔底产生大块,孔口产生粉矿。通过调整中深孔爆破合理孔间延期时间、扇形孔孔口装药结构,对中深孔爆破块度分布进行有效控制,有利于提高石禄铁矿的生产效率,间接提高石禄井下铁矿经济效益。     

湖西矿井5.0m大采高工作面设备选型论证

本文是对湖西矿井5.0m大采高工作面的液压支架、采煤机、刮板输送机等主要设备进行选型论证,提出适合该矿的设备型号及其部分参数,为该矿下一步的招标工作和建设高产高效的现代化矿井,提供了重要依据.     

初始压应力场对爆生裂纹行为演化效应的实验研究

采用自主设计的动静组合加载系统,实现了在模型试件中产生静态应力场和爆炸动应力场,并对动静组合应力场中爆生裂纹的扩展行为演化特征进行焦散线实验研究,探讨初始应力场对爆生裂纹扩展规律的影响效应。通过对四周施加均布载荷和不施加载荷的两组试件进行实验,对比分析两组试件中爆生裂纹的扩展长度、速度和裂纹尖端动态应力强度因子随时间的变化规律,发现在垂直于裂纹扩展方向的压应力降低了裂纹尖端的应力集中程度,阻碍了裂纹的扩展,而平行于裂纹扩展方向的压应力对裂纹的扩展基本没有影响。     

初始应力状态对侧限条件黏土动态压缩过程和力学性能的影响

黏土的初始应力状态对其动力学性质有显著的影响。本文采用长时、分级、高压固结方式模拟了黏土的原始应力赋存环境,采用SHPB实验装置对侧限条件下的高压固结黏土进行应变率范围为200~800 s_^-1的冲击压缩实验,分析了黏土应力记忆效应、应变率效应和动态压缩过程。实验结果表明,黏土的应力历史影响了其动态压缩过程,试样依次经历压实段—线弹性加载段—线性卸载段,在动载下黏土压实段与线弹性加载段应力拐点的均值为3.8 MPa,与先期固结应力4.2 MPa具有相关性,并且压实段应变均值约为试样破坏应变的33%;采用200 mm和300 mm的短子弹进行冲击加载时,黏土试样未发生稳定的塑性变形,分析应力-应变率曲线发现,黏土的压实过程吸收了一部分动载能量,使其无法持续进行动态压缩行为,但进入动态压缩阶段后黏土受子弹长度影响较小;黏土试样动态加卸载段模量随应变率同步增加,但加卸载模量的比值稳定在0.45左右,表明更高的冲击速度没有造成试样进一步的损伤,这与冲击后的宏观破坏现象及塑性变形分析相互印证。实验结果也说明,针对软弱、松散颗粒体材料,高压固结方式为研究其动力学性质提供了一种思路。     

深部岩巷爆破机理分析和爆破参数设计

分析了深部岩巷端部的高应力分布特征和爆破应力场的分布规律，采用数值计算和模型试验的手段对预加应力条件下的岩巷爆破作用机理进行了探讨.研究结果表明，深部岩石的水平应力大于垂直应力，因而岩巷掘进时爆破应力场分布是不均匀的，爆破裂纹的扩展具有方向性，优先朝应力小的方向扩展；深部岩巷的炮孔周围夹制作用增强，岩石强度增加.提出了适用于深部高应力岩巷掘进的爆破参数设计方法，使深部岩巷爆破效果得到改善.     

冲击荷载下层状砂岩变形破坏及其动态抗拉强度试验研究

针对层状砂岩的各向异性,探究了冲击荷载作用下层理角度对层状砂岩变形破坏的影响规律。加工制作了含软弱层理的砂岩标准试件,利用霍普金森杆试验系统进行了不同层理倾角下的砂岩动态巴西圆盘试验,并结合数字图像相关方法获得了圆盘试件变形场的演化云图。从破坏结果看,层理面与加载轴线之间的夹角对层状砂岩的变形破坏有显著影响。当软弱层理平行于加载轴线时,圆盘试件在加载端处首先产生应变集中,并随着冲击加载的作用迅速沿层理扩展,最终表现为从圆盘试件加载端向非加载端呈弧线形断裂的特征;当软弱层理垂直于加载方向时,圆盘试件中间首先形成多个应变集中区,表现为在加载轴线与软弱层理相交处萌生多个微裂纹,并在冲击加载的作用下微裂纹沿加载轴线不断相互贯通,最终形成径向扩展的宏观裂纹;当软弱层理面与加载方向成45°时,圆盘试件在加载端处首先沿层理方向形成显著的拉剪应变集中区,由于层理介质的抗拉强度和抗剪强度均低于砂岩基质体,因而表现为试件在拉、剪复合应力的共同作用下从加载端处产生多条沿层理面扩展的裂纹。从试验结果中还可以看出,在相同加载速率下,垂直层理试件的强度最高,水平层理试件的强度最低,倾斜层理试件的强度介于水平层理试件和垂直层理试件之间。随着加载速率的提高,不同层理方向的砂岩动态抗拉强度均呈线性增长的特征,但与无层理砂岩相比,含软弱层理砂岩的动态抗拉强度对加载速率的敏感程度较低。此外,层理角度对砂岩的开裂应变有较大影响,受剪应力的影响,倾斜层理砂岩的开裂应变高于垂直层理砂岩。     

动焦散线在爆炸裂纹扩展试验研究中的应用

爆炸裂纹的动态扩展问题是爆炸力学研究的热点。本文建立了爆炸加载的动焦散线测试系统,解决了试验中的有效光学图片获取、精确同步控制等问题,为进一步定量分析爆炸裂纹扩展规律提供了一种新的有效实验方法。采用爆炸加载的透射式动焦散实验系统,初步研究了爆炸载荷下的裂纹起裂、发展和止裂的动态扩展行为,分析其破坏模式和动态应力强度因子、裂纹扩展速度的变化,并研究了爆炸裂纹穿过有机玻璃板的人工层理的规律。     

厚砾石层斜井开挖围岩破坏机理模型试验研究

以新疆伊犁一矿为工程背景,通过相似模拟试验研究了厚砾石层斜井围岩破坏机理,分析了围岩压力和位移变化规律.研究表明,在斜井开挖过程中,井筒围岩塌方破坏从拱顶开始,并逐渐向上发展;无水砾石层井筒围岩从浅到深,随着压力差的增大,对应部位围岩失稳的可能性也越大;井筒开挖过程中,围岩应力总体呈下降趋势变化,围岩破坏过程中,拱顶和两帮垂直、水平应力均呈减小趋势变化;拱顶围岩位移变化量大于侧帮位移量,底板位移量最小.研究结果为优化支护方式提供了实验依据.